Метод за увеличаване на износоустойчивостта на стоманени продукти

C23C12 - дифузия в твърдо състояние най-малко един неметален елемент, различен от силиций, и поне един метален елемент или силициев повърхност на метален материал

Собствениците на патента RU 2293792:

VPO Кубан членка технологичен университет (РУ)

Настоящото изобретение се отнася до технология, която осигурява подобрение на износване устойчивост на повърхности на продукти чрез промяна на състава и структурата на повърхностните слоеве и може да се използва за получаване както на рязане и пробиване инструменти, както и продукти, работещи в условия на абразия, сухо триене при високи напрежения контакт , Методът включва краткосрочно висока температура цементацията и последващо насищане дифузия на повърхността на стоманени продукти карбид образуващ елементи. Циментация се провежда при температура от 950-1050 # x000B0 С в продължение на 20-30 минути. Техническият резултат на изобретението е да се увеличи устойчивостта на износване на стоманени продукти по време на работа се подложи на механично натоварване.

Настоящото изобретение се отнася до технология, която осигурява подобрение на износване устойчивост на повърхности на продукти чрез промяна на състава и структурата на повърхностните слоеве на тези продукти и може да се използва за подобряване на инструмент износоустойчивост като рязане и щанцоване, продукти, работещи в условия на абразия, сухо триене при високи напрежения контакт ,

Известните начини за подобряване на тяхната устойчивост на износване на продукти от азотиране, циментация, цианидиране (химико-термична обработка на метали и сплави. Референтен / Borisenok GV Vasiliev LA Voroshnin LG и др.). Недостатъкът на тези видове химико-термична обработка е невъзможността да се постигне по-висока твърдост на повърхността на продукти, и като следствие от тяхната висока издръжливост.

Друг известен метод за повишаване на износоустойчивостта на продукти за сметка на пара нанасяне на покрития на базата на титанов нитрид (Knight PA Dubrovskaya GN Kyrylyuk LM отлагане на пари покритие от титанов нитрид - Минск .: наука и технология, 1983 - 96 стр.). Това покритие е с висока твърдост, устойчивост на износване, но също има недостатъци, свързани с висока несигурност на покритието, както и слабата лепило, свързано с продуктите, материалът на покритието. Тези явления се причиняват напукване и срутването на покритията при високи напрежения за контакт и термични цикли.

Най-близък до претендираното изобретение е метод за дифузия насищане на титанов разтопими средни разтвори (VP Artem'ev Chayevskiy MI titanation дифузия в среда от течен метал се стапя -. В :: Адхезия на спояване материал се топи и - К. Naukova dumka, 1986. - S.3-4) .. Покритие от този метод се осъществява чрез накисване на стомана продукта при ниска температура на желиране олово или олово бисмут стопилка, съдържащ разтворен титан. В резултат на излагане на стомана продукт настъпва адсорбция титанов стопилка на повърхността си, дълбоко дифузия на титанов продукти. В този случай, тъй като титан е силен карбид образуващ елемент, то улавя въглерод от цементит стомана, и формира своите собствени карбиди, които се освобождават от повърхността на продукта. титанови карбиди имат много висока твърдост, която осигурява високо износване продукт.

Недостатък на прототипа е, че образуването на титанови карбиди възникне изходящ поток от въглеродна стомана, което води до образуването на повърхностно износване слой обезвъглеродяват слой с ниска твърдост и якост. В резултат на присъствието на механично въздействие се появява на повърхността на пробиване карбид слой, неговата деформация, напукване и срутване. Когато покрития твърдото могат да доведат до по-интензивно износване на повърхността на триене.

Задача на претендираното изобретение е промяната в отлагането на износване технология устойчиви титаново покритие, както и покритията на базата на други карбид образуващ елементи като хром, волфрам, молибден и други по-силни карбид образуващ елемента, от желязо, като се гарантира отсъствието на карбид слой от мек обезвъглеродяват слой, което води в механично влияние върху нейната износоустойчив слой карбид крекинг и срутване.

Проблемът се решава с това, че в претендирания метод подобряване на износоустойчивостта на стоманени изделия, съдържащ дифузионно насищане на повърхността на стоманени продукти карбид образуващ елементи, характеризиращ се с това, че преди нанасяне на продукта на покритието се подлага на кратка продължителност цементация 20-30 минути при температура 950-1050 # x000B0 С.

Поради въвеждането в етап временно циментиране на (нови съществени характеристики на претендираното изобретение), образуване на покрития на базата на силни карбид образуващ елементи, няма образуване под карбид слой обезвъглеродяват, мек слой и по този начин се елиминира чрез механично действие на продукта, пробиване на карбид слой, неговото напукване и чакъла. Това се дължи на факта, че поради предварителното цементация се увеличава концентрацията на въглерод в повърхностните слоеве на продукта, и че излишъкът от въглерод участва в образуването на карбид слой вместо въглерода, съдържащ се в стоманата. По този начин, изключени decarburization на повърхностните слоеве на продукта. В този циментация трябва да осигури висока концентрация на въглероден в повърхностния слой на продукта, което се постига чрез висока температура цементацията 950-1050 # x000B0 С и кратка продължителност на процеса цементацията елиминира неговото влияние върху свойствата на материала на изделието и не води до значително увеличение на общата продължителност на процеса.

Пример. Ключар триони за металообработка, изработена от стомана H6VF, подлага се на дифузия в среда titanation разтопими решения. В допълнение, за оценка на ефективността на предложената технология дифузия платна titanation беше извършена както без предварително цементацията и след цементацията в съответствие с изобретението.

Дифузията триони titanation се провежда чрез потапяне и им накисване в ниска температура на желиране разтвор, състоящ се от сплав, съдържаща 55% олово, 45% Bi, с прибавяне на 3% титан. температурата на насищане е 1100 # x000B0 ;. С, времето на престой на 0.5 часа циментация провежда в твърда carburizer при 1000 # x000B0 С с експозиция на 30 минути.

В резултат на това отлагането на титан на повърхността се образува покритие платна представляващи слой от титанов карбид 8-10 микрона. На платна цементация карбид слой наблюдава при decarbonized слой с дебелина 30-40 микрона, с намалена твърдост. Така, ако твърдостта на основата е 5800 МРа Н50, Н50 след обезвъглеродяват 4200 МРа и 24 000 МРа H50 покритие. При използване на предложената технология за покриване на decarbonized слой липсва, която елиминира пробиване карбид слой, когато е изложен на механично напрежение върху продукта.

Липса обезвъглеродяват слой в платна обработва съгласно предложения метод, с подобрена устойчивост на износване на триони до 10 пъти.

Подобно увеличение на износоустойчивост се наблюдава при насищане на повърхност на волфрам стомани, хром и други карбид образуващ елементи.

По този начин, предложеният метод включва извършване продукти дифузия предната повърхност метализация стоманени преходно високо карбид образуващ елементи циментация позволява висока устойчивост на износване на стоманени продукти, подложени по време на работа на механичните напрежения, поради елиминирането на образуването на твърд карбид покритие мека обезвъглеродяват слой.

Метод за повишаване на износоустойчивостта на стоманени изделия, съдържащ дифузионно насищане на повърхността на стоманени продукти карбид образуващ елементи, характеризиращ се с това, че преди насищане на продукта се подлага на кратка продължителност висока температура цементация 20-30 минути при температура 950-1050 # x000B0 С.